CN103676671A - 一种源网协调联合实时仿真***及实验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了属于电力***仿真与控制领域的一种源网协调联合实时仿真***及实验方法。包括源侧实时仿真子***和网侧实时仿真子***,源侧实时仿真子***包括数据接口服务器、协调服务器、核心交换机和仿真服务器群,建有三个火电机组、六个水电机组及七个风电场的源侧全范围仿真模型。网侧实时仿真子***包括的GTFPGA通讯卡、PB5板卡和RTDS实时仿真器,建有区域电网实时仿真模型。两个子***以SFP光电收发接口方式硬件连接,二者基于Aurora协议方式进行光纤通讯。本发明的实时仿真与控制***能够有效模拟各类电网及各类发电机组故障,能够实现区域电网和各类发电厂之间的负荷优化调度,操作简单、方便,工作稳定性。
Description
技术领域
本发明属于电力***中区域电网与各类电源间的实时仿真技术领域,特别涉及一种源网协调联合实时仿真***及实验方法。
背景技术
随着可再生能源(如风电、太阳能等)大规模接入电网,由于其输出功率的随机性和波动性,现有电网面临难以消纳的困难。这已经不再是传统意义上的电力***自身的问题,而是需计及各种电源原动机调节特性的整个动力***的问题,需要研究大规模可再生能源接入后的***中各电源的功率变化/调节过程以及网源协调、厂站级、区域调度级、大区调度级的***级闭环控制算法。但目前尚无行之有效的方法和手段。
发明内容
本发明的目的是提出了一种源网协调联合实时仿真***及实验方法。
一种源网协调联合实时仿真***,其特征在于:包括源侧实时仿真子***和网侧实时仿真子***;其中源侧实时仿真子***由数据接口服务器、协调服务器、核心交换机和仿真服务器群依次串联组成;网侧实时仿真子***由GTFPGA通讯卡、PB5板卡和RTDS(Real Time Digital Simulator,实时数字仿真仪)实时仿真器依次串联组成。
所述仿真服务器群上建有三个火电机组、六个水电机组、七个风电场和两个太阳能电厂的源侧全范围仿真模型。
所述RTDS实时仿真器上建有区域电网实时仿真模型。
所述源侧全范围仿真模型的后台支撑软件为Star-90。
所述数据接口服务器与GTFPGA通讯卡以SFP光电收发接口方式硬件连接,二者基于Aurora协议方式进行光纤通讯。
一种源网协调联合实时仿真***的实验方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
步骤1:在网侧实时仿真子***,启动及运行的区域电网实时仿真模型;
步骤2:在源侧实时仿真子***,通过协调服务器启动及运行仿真服务器群的全范围仿真模型;
步骤3:建立数据接口服务器与GTFPGA通讯卡的正确有效通讯连接;
步骤4:源侧实时仿真子***经由数据接口服务器、网侧实时仿真子***经由GTFPGA通讯卡实时交换数据。
所述数据接口服务器与GTFPGA通讯卡以光纤通讯的数据如下:GTFPGA通讯卡发送至数据接口服务器的数据:三个火电机组和六个水电机组的发电机实际有功功率、发电机机端电压、发电机转速和AGC(Automatic Generation Control,自动发电量控制)指令,七个风电场的节点电压、网侧有功功率和AGC指令,两个太阳能电厂的节点电压、网侧有功功率和AGC指令,火电机组的网侧机组跳闸指令,风电场的网侧机组跳闸指令,以及1个同步信号;数据接口服务器发送至GTFPGA通讯卡的数据:三个火电机组和六个水电机组的发电机分合闸指令和机械功率,七个风电场的有功功率和无功功率,两个太阳能电厂的有功功率和无功功率,以及16个各类机组的同步信号。
本发明的有益效果是本发明的实时仿真与控制***能够有效模拟各类电网及各类发电机组故障,能够实现区域电网和各类发电厂之间的负荷优化调度,操作简单、方便,工作稳定。
附图说明
图1是本发明提供的一种源网协调联合实时仿真***的结构框图;
图2是本发明提供的一种源网协调联合实时仿真***的源侧实时仿真子***的拓扑结构图。
具体实施方式
本发明提出了一种源网协调联合实时仿真***及实验方法。下面结合附图,对优选实施例作详细说明。
图1是本发明提供的一种源网协调联合实时仿真***的结构框图。图1中,包括源侧实时仿真子***和网侧实时仿真子***。源侧实时仿真子***包括数据接口服务器、协调服务器、核心交换机和仿真服务器群,其中仿真服务器群与核心交换机连接,核心交换机与协调服务器连接,协调服务器与接口服务器连接。网侧实时仿真子***包括GTFPGA通讯卡、PB5板卡和RTDS实时仿真器,其中GTFPGA通讯卡与PB5板卡连接,PB5板卡与RTDS实时仿真器连接。数据接口机与GTFPGA板卡以SFP光电收发接口方式硬件连接。
图2是本发明提供的一种源网协调联合实时仿真***的源侧实时仿真子***的拓扑结构图。火电服务器为1-3个、风电场服务器为1-7个、水电服务器为1-6个、太阳能服务器为1-2个以及协调服务器均与核心交换机连接构成局域网,以TCP/IP协议通讯,协调服务器与数据接口服务器连接。
本发明的试验方法具体包括以下步骤:
步骤1:在网侧实时仿真子***,启动及运行的区域电网实时仿真模型;
步骤2:在源侧实时仿真子***,通过协调服务器启动及运行仿真服务器群的全范围仿真模型;
步骤3:建立数据接口服务器与GTFPGA通讯卡的正确有效通讯连接;
步骤4:源侧实时仿真子***经由数据接口服务器、网侧实时仿真子***经由GTFPGA通讯卡实时交换数据。GTFPGA通讯卡发送至数据接口服务器的数据:三个火电机组和六个水电机组的发电机实际有功功率、发电机机端电压、发电机转速和AGC指令,七个风电场的节点电压、网侧有功功率和AGC指令,两个太阳能电厂的节点电压、网侧有功功率和AGC指令,火电机组的网侧机组跳闸指令1,风电场的网侧机组跳闸指令2,以及1个同步信号;数据接口服务器发送至GTFPGA通讯卡的数据:三个火电机组和六个水电机组的发电机分合闸指令和机械功率,七个风电场的有功功率和无功功率,两个太阳能电厂的有功功率和无功功率,以及16个各类机组的同步信号。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,应该强调的是本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种源网协调联合实时仿真***,其特征在于:包括源侧实时仿真子***和网侧实时仿真子***;其中源侧实时仿真子***由数据接口服务器、协调服务器、核心交换机和仿真服务器群依次串联组成;网侧实时仿真子***由GTFPGA通讯卡、PB5板卡和RTDS实时仿真器依次串联组成。
2.根据权利要求1所述一种源网协调联合实时仿真***,其特征在于:所述仿真服务器群上建有三个火电机组、六个水电机组、七个风电场和两个太阳能电厂的源侧全范围仿真模型。
3.根据权利要求1所述一种源网协调联合实时仿真***,其特征在于:所述RTDS实时仿真器上建有区域电网实时仿真模型。
4.根据权利要求1所述一种源网协调联合实时仿真***,其特征在于:所述源侧全范围仿真模型的后台支撑软件为Star-90。
5.根据权利要求1所述一种源网协调联合实时仿真***,其特征在于:所述数据接口服务器与GTFPGA通讯卡以SFP光电收发接口方式硬件连接,二者基于Aurora协议方式进行光纤通讯。
6.一种源网协调联合实时仿真***的实验方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
步骤1:在网侧实时仿真子***,启动及运行的区域电网实时仿真模型;
步骤2:在源侧实时仿真子***,通过协调服务器启动及运行仿真服务器群的全范围仿真模型;
步骤3:建立数据接口服务器与GTFPGA通讯卡的正确有效通讯连接;
步骤4:源侧实时仿真子***经由数据接口服务器、网侧实时仿真子***经由GTFPGA通讯卡实时交换数据。
7.根据权利要求6所述源网协调联合实时仿真***的实验方法,其特征在于,所述数据接口服务器与GTFPGA通讯卡以光纤通讯的数据如下:GTFPGA通讯卡发送至数据接口服务器的数据:三个火电机组和六个水电机组的发电机实际有功功率、发电机机端电压、发电机转速和AGC指令,七个风电场的节点电压、网侧有功功率和AGC指令,两个太阳能电厂的节点电压、网侧有功功率和AGC指令,火电机组的网侧机组跳闸指令,风电场的网侧机组跳闸指令,以及1个同步信号;数据接口服务器发送至GTFPGA通讯卡的数据:三个火电机组和六个水电机组的发电机分合闸指令和机械功率,七个风电场的有功功率和无功功率,两个太阳能电厂的有功功率和无功功率,以及16个各类机组的同步信号。
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